相干碳化硅（SiC）是天文望远镜和电动汽车电力电子设备中的关键镜面材料

碳化硅坚硬且刚性的表面特性使其成为天文望远镜的优质镜面材料，同时也是地面电动汽车和航天探测器中电力电子设备的关键组成部分。.

汗指出，电装（DENSO）和三菱电机是两家领先的系统公司，正在积极采购基板级和外延片级的碳化硅（SiC）芯片。.

什么是Coherent？

碳化硅与氮化镓、氧化镓等新型半导体材料一样，最近因在某些应用领域（如电动汽车的电力电子设备）中有望取代传统硅材料而备受瞩目。这一趋势的推动力源于电动汽车、太阳能电池板以及必须在恶劣环境下正常工作的先进传感器等绿色技术所带来的丰厚商机。.

希望借势电力电子器件需求激增的公司，必须能够获得大量高品质的碳化硅（SiC）晶圆。 美国公司Coherent（前身为II-VI，现主要生产激光器和电路开关）计划通过成立一家专门从事SiC晶圆生产的子公司，借此趋势谋取发展。.

近日，该公司宣布已从日本企业电装（DENSO）和三菱电机（Mitsubishi Electric）为其碳化硅（SiC）半导体业务筹集到共计$1十亿的投资。 这笔投资将支持150毫米和200毫米SiC衬底及外延晶圆产能的扩建，从而加速未来几年的资本计划。.

Coherent此次投资正值市场预测显示，到2030年碳化硅（SiC）的潜在市场规模将达到约$21十亿之际，这促使Coherent扩大采用该材料制造的基板和外延晶圆的生产规模，以满足日益增长的需求， 同时，通过这些业务拓展，进一步巩固Coherent在SiC技术领域的全球领导地位。.

SiC芯片因其卓越的效率而备受关注，这从其热损耗仅为硅基芯片的一半这一事实即可看出。这使得电力电子元件能够在更低的温度下运行，同时降低成本并减轻重量；此外，热损耗的减少还能延长电池的使用寿命！

另一个因素是，碳化硅（SiC）半导体采用的材料比硅更坚固、更耐磨，这有助于延长其使用寿命。 鉴于这些及其他原因，电力电子制造商纷纷积极采用碳化硅。因此，Wolfspeed等公司于2018年夏季宣布正在建设全球最大的碳化硅晶圆厂，而英飞凌也宣布了建设自有工厂的计划。.

应用

由于碳化硅（SiC）具有优异的导热性、硬度和刚度，因此被广泛应用于半导体电子领域——这些特性使其成为高温和高压应用的理想材料。 SiC 卓越的导热性使其能够应用于大功率转换领域，例如电动汽车的逆变器和传动系统，以及利用其低电阻特性来减少热损耗并提高效率的电力传输系统。 同样，由于碳化硅具有较低的热膨胀系数，赫歇尔（Herschel）和盖亚（Gaia）空间天文台也采用了碳化硅技术；由碳化硅制成的反射镜尺寸甚至可达3.5米（11英尺）。.

Coherent的碳化硅业务已引起三家日本综合企业的兴趣 ——电装公司、日立公司和三菱电机公司——据一位熟悉此事的消息人士透露，鉴于此事被视为机密，该人士要求匿名，这三家集团均在考虑以最高$5十亿的估值对其进行投资。.

随着全球对电动汽车需求的激增，对相关产品的需求也在急剧上升。为了满足日益增长的续航里程需求、降低电池成本并有效控制排放，预计基于碳化硅（SiC）的电源转换器将从2025年左右开始在高端电动汽车中得到广泛应用，随后逐步推广至汽车及工业电力应用领域。.

除了生产碳化硅（SiC）衬底外，这家子公司还将业务扩展到了器件和模块的生产领域。汗认为，他们成功的关键在于与三菱电机和电装等领先的系统公司合作，通过合作最大限度地汲取经验，从而改进生产工艺。.

该公司致力于生产200毫米n型4H碳化硅（SiC）衬底，该衬底适用于制造高性能SiC功率MOSFET，其耐压性、耐温性、可靠性、性能和使用寿命均优于传统硅芯片。 碳化硅MOSFET为电力电子系统提供了必须在更高频率、更高温度、更宽功率范围内运行且成本更低的解决方案——这是有助于减少二氧化碳排放、同时加速向清洁能源解决方案转型的理想方案。.

技术

碳化硅（SiC）是一种极其坚硬且脆性的晶体材料，用于在高温或高电压下工作的半导体电子器件中，并且在室温下具有优异的导电性。碳化硅能够承受极高的温度或电压，并在室温下具有出色的导电性； 因此，它被广泛应用于发光二极管（LED）、早期收音机中的检测器、电力转换器（如电动汽车中所用的）以及早期收音机中的电力转换器——所有这些应用类型均可见于使用碳化硅的半导体电子器件中。 天然莫桑石的开采量极为有限，而市场上销售的碳化硅几乎全部是由开采出的原材料经合成制造而成的。.

在电力电子应用中，碳化硅芯片相比硅芯片具有多项优势，包括更低的工作温度和开关频率。最近，Coherent因成立一家专门从事碳化硅生产的子公司而成为头条新闻——此前，Wolfspeed已建成德国最大的碳化硅工厂，英飞凌科技（Infineon Technologies）也生产半导体器件。.

自成立以来，Coherent的碳化硅业务呈指数级增长，生产用于制造高性能功率器件的大尺寸晶圆。 公司已建成可处理直径达200毫米基片的生产线，并完成了相关设备的工艺认证。此外，其外延晶圆制造子公司还作为制造各类功率半导体器件的起点。.

为了最大限度地提高产率并降低成本，该子公司开始采用莱利（Lely）工艺，该工艺将碳化硅粉末升华成更高温度的SiC化合物，例如氮化硅（SiN）和二碳化硅（Si2C）。 Lely法可生长高纯度的单晶，随后将其切割制成单个外延片——虽然该方法的成本可能高于化学气相沉积法，但在生产既可靠又经济实惠的碳化硅半导体器件方面被认为是必不可少的。.

该子公司已与电装（DENSO）和三菱电机签署了长期供货协议，这两家公司使用该子公司生产的碳化硅（SiC）基板和外延片，用于制造电动汽车中的电力转换器。根据这些合同，双方将采购150毫米和200毫米的碳化硅基板，以满足各自在电力电子领域的需求。.

定价

Coherent（代码：COHR，+4.52%）股价周二大幅上涨，此前有消息称，其碳化硅半导体业务将获得日本汽车零部件制造商电装（代码：6902，-1.07%）和三菱电机（代码：6503） -0.68%将各出资$500百万，以换取12.5%的非控股股权；总部位于匹兹堡的Coherent持有75%的股份。.

Coherent 的投资将加速资本扩张计划，并促成长期供货协议的达成。此外，此次交易使 Coherent 能够转型为一家商业化企业，与价值链各层级的客户开展合作，业务范围涵盖从碳化硅（SiC）衬底和外延反应器的制造，到器件及模块的设计与生产。 负责新业务和宽禁带电子业务的高级执行副总裁索海尔·汗（Sohail Khan）将出任这家新子公司的首席执行官。.

得益于此次投资，原Coherent公司的通信业务部门在2018财年总营收中占比约为65%； 据惠誉评级预测，得益于此次投资，预计到2023财年，该业务将实现超过$2十亿的年化营收，利润率将超过15%。 与2018财年该业务每年约$650百万的营收贡献相比，这代表着显著的增长。.

碳化硅是一种稀有化合物，仅在某些陨石、刚玉矿床以及莫桑石中以微量形式存在。 由于其特殊的性能，碳化硅已成为高温电子和电力电子应用中不可或缺的组成部分；它不仅能承受比硅更高的温度和电压，而且导电效率也高于铝或钢。此外，碳化硅比铝和钢轻得多，强度也高得多。.

在过去两年中，Coherent 为提升产能并支持业务的持续扩张，对其业务进行了大量投资，包括建设一条 300 毫米晶圆生产线，以及投资外延晶圆加工设备和研发能力。 目前，Coherent 向全球各地的客户供应直径为 200 毫米和 400 毫米的碳化硅（SiC）晶圆。.

惠誉预计，碳化硅业务的增长，加上收购Coherent带来的成本效益，将有助于抵消其他业务板块的疲软，从而使展望期内EBITDA利息覆盖率接近典型的“BB”评级水平。.